Tesina calidad del crudo

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Universidad Autónoma del Estado de México

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A N A L I S I S D E  L A S  P R O P I E D A D E S  D E C A L I D A D D E U N C R U D O

T E S I N A

Que para obtener el título de I N G E N I E R O Q U Í M I C O

P r e s e n t a :

E L V I Z   G A D I E L   D E        L A C R U Z A M A D O R

Asesor Académico

D r . e n C . A . J u l i á n C r u z O l i v a r e s

Toluca de Lerdo, México, junio de 2016.

T e s i n a .

A N Á L I S I S D E L A S P R O P I E D A D E S  D E  C A L I D A D  D E  U N C R U D O .

R e s u m e n .

En el presente trabajo se muestran las propiedades de calidad de un crudo que permiten valorarlo en el mercado. Estas propiedades deben ser evaluadas cuidadosamente bajo métodos estandarizados. Por ello, en este trabajo se presentan una serie de procedimientos que tienen como objetivo, formar y hacer del conocimiento al futuro ingeniero petroquímico de la Facultad de Química de la UAEM; de las técnicas estandarizadas para la determinación de la calidad de un crudo, y puedan decidir adecuadamente las aplicaciones posibles de un crudo en función de sus propiedades.

Las pruebas propuestas estas diseñadas para que los estudiantes de la licenciatura de Ingeniería petroquímica, conozcan las propiedades fisicoquímicas que se evalúan y a la vez, se proponen técnicas que ocupan equipo especializado dentro de la industria. Se considera como importante el conocimiento de la teoría en el contexto de la aplicación. Las prácticas que fueron propuestas siguen los métodos estandarizados ASTM.

Además, se indaga y se presentan las razones por la que la caracterización de un crudo obedece a intereses económicos en función de sus propiedades y como al ser comparado con   los llamados crudos de referencia se estima el precio que pueden llegar a poseer en los mercados. Se aborda el caso mexicano bajo el siguiente contexto: En la región de norte américa, el crudo de referencia es el WTI producido en diversos campos del estado de Texas y Estados cercanos. Este crudo es cotizado en el mercado de Nueva York y mediante este crudo se determinan el precio de la Mezcla Mexicana de Exportación (MME).

Las características comparadas son la densidad API, contenido de azufre, contenido de asfáltenos, porcentaje en volumen de agua y sedimentos. La viscosidad por su parte no determina el precio que un crudo pueda alcanzar en un mercado, pero es fundamental determinarla, pues evidencia el costo que puede tener un crudo al ser bombeado por oleoductos desde los grandes almacenes hasta los puntos de refino.

Los crudos son empleados para obtener energéticos y petroquímicos, en función de sus características un crudo puede ofrecer mayores rendimientos en energéticos o petroquímicos, además de requerir operaciones adicionales en la refinación. Un crudo con alto con tenido de asfáltenos, necesariamente deberá ser procesado en una refinería de conversión profunda, que cuentan con unidades de craqueo catalítico y térmico. Por su parte, un crudo con alto contenido de parafinas ofrecerá rendimientos elevados de gasolinas y no requerirá necesariamente procesos de conversión tan profundos. Este criterio es el que se pretende incluir en la formación del ingeniero petroquímico de nuestra facultad y por ello se presentan las prácticas bajo este contexto.

A b r e v i a t u r a s

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Concepto

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ASTM        American Society for Testing and Materials ACPM        Aceite Combustible Para Motores (Diésel)

API        American Petroleum Institute

b        barriles

bd        barriles diarios

CNH        Comisión Nacional de Hidrocarburos FFC        Craqueo Catalítico Fluidizado

g/cm3        gramos por centímetro cúbico

H2S        ácido sulfhídrico

IMP        Instituto Mexicano del Petróleo

kg/L        kilogramo por litro

KOH        Hidróxido de Potasio

KOH/g        Hidróxido de Potasio por gramo kV/cm        kilovoltio por centímetro

mb        miles de barriles

mbpce        miles de barriles de petróleo crudo equivalente mmb        millones de barriles

mm2/s        milímetros cuadrados por segundo

MME        Mezcla Mexicana de Exportación

mmbpce        millones de barriles de petróleo crudo equivalente mmmb        miles de millones de barriles

mmmbpce        miles de millones de barriles de petróleo crudo equivalente mmpc        millones de pies cúbicos

mmpcd        millones de pies cúbicos diarios mpc        miles de pies cúbicos

N        nitrógeno

NaCl/kg Cloruro de sodio por kilogramo NYMEX       New York Mercantile Exchange S        azufre

SARA        Saturados, Aromáticos, Resinas y Asfaltenos PCE        Petróleo Crudo Equivalente

PEMEX        Petróleos mexicanos ppm        partes por millón

USD        United States Dollar

WTI        West Texas Intermediate

1P        reservas probadas

2P        reservas probadas más probables

3P        reservas probadas más probables más posibles

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Capítulo I. CRUDO.

C O N T E N I D O .

Pagina.

1. Clasificación de los Crudos.        8
2. Crudos de Referencia Internacional.        9

Capítulo II. CRUDO EN MÉXICO.

1. Mezclas de Crudo en México.        12
2. Producción Nacional de Crudo.        13
3. Reservas Probadas de Crudo.        16
4. Localización de los Yacimientos.        17
5. Precios Históricos de la MME.        19

Capítulo III. REFINACIÓN DEL CRUDO.

1. Plantas de Refinación.        21
2. Destilación.        25

1. Destilación atmosférica.        25
2. Destilación al vacío.        25

1. Procesos de Conversión.        26

1. Craqueo Catalítico Fluidizado (FCC).        26
2. Hidrocraqueo.        27
3. Coquización.        27

1. Procesos de Mejoramiento.        28

1. Reformado Catalítico.        28
2. Alquilación.        28
3. Isomerización.        28
4. Polimerización.        28

1. Procesos de Hidrotratamiento.        29
2. Procesos de Separación.        30
3. Procesos de Mezclado.        30
4. Productos Derivados de Crudo y Aplicaciones.        30

Capítulo IV. PROPIEDADES DE CALIDAD DE UN CRUDO.

1. Densidad (°API).        33
2. Viscosidad del Crudo        33
3. Contenido de Agua y Sales.        34
4. Acidez de los Crudos.        36
5. Punto de Congelación (Pour Point).        37
6. Presión de Vapor.        38
7. Contenido de Asfaltenos.        39
8. Contenido de Parafínas.        40

Capítulo V. TÉCNICAS PARA MEDIR LAS PROPIEDADES DE CALIDAD DE UN CRUDO.

1. Técnicas y procedimientos de medición de  las  propiedades (ASTM).        41

1. Viscosidad.        41
2. Contenido de Agua.        41
3. Contenido de Sales.        42
4. Punto de Inflamación.        42
5. Presión de Vapor.        43

1. Objetivo General.        43
2. Metodologías para la determinación de las propiedades de calidad de un crudo.        43

1. Determinación de  Densidad y Viscosidad.        43
2. Determinación  de Viscosidad Saybolt.        50
3. Contenido de Agua por Destilación.        52
4. Determinación de Salinidad de  un Crudo.        54
5. Determinación de  Ceras Parafínicas,  Asfaltenos y Sedimentos.        58
6. Punto de Inflamación (Flash Point) por Copa Cerrada, ASTM D93.        61

Capítulo VI. COMENTARIOS Y CONCLUSIONES.        64

BIBLIOGRAFÍA.        68

C A P Í T U L O   I .

C R U D O .

Del latín petrolĕum Petros ‘piedra’ y óleum ‘aceite’; y este a su vez del griego πετρέλαιον: Aceite de piedra. Es una mezcla de hidrocarburos con pequeñas cantidades de oxígeno, nitrógeno y azufre, de color verde, amarillo, marrón o negro, olor penetrante, viscoso, más ligero que el agua, cuyas propiedades varían en función de la ubicación del yacimiento y, del número y disposición de los átomos de carbono e hidrogeno en sus moléculas. También llamado petróleo crudo o simplemente crudo. Cada crudo es único.

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